收藏本站
《南京理工大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

窄脉冲半导体激光器驱动设计及频率控制技术

巫中伟  
【摘要】: 随着半导体激光器的迅速发展,半导体激光器的驱动研究也有了很大的进步,取得了很大的成果,但是国内在这方面的研究投入和国外发达国家之间还是有着一定的差距的。 本文主要是对窄脉冲半导体激光器驱动以及激光器温度控制的研究。通过对半导体激光器特性的分析,建立了激光器驱动的数学模型,在比较分析了几种激光器驱动电路的设计方法后,设计并完成了一套半导体激光器的驱动电路。该电路通过对CPLD产生的脉冲信号的整形放大来驱动MOSFET管,经过LD放电回路激发高性能半导体激光器。 具体所做的工作如下: (1)分析窄脉冲激光器的电流光功率特性,深入研究了脉冲激光器驱动电路设计的难点,并比较了目前常用的几种驱动电路设计的优缺点。 (2)分别从脉冲的发生、脉冲的整形功率放大以及LD放电回路这三个部分对电路进行设计,通过对CPLD的编程来实现脉冲的发生,同时也实现了对输入频率的可调,基于半导体激光器的窄脉宽和大电流的特点采用MOSFET管作为LD放电回路的开关,经过整形放大的脉冲信号来驱动MOSFET管,从而实现对激光器的激发。 (3)对电路系统进行调试。设计相关的电源转换电路,分析实验中实际测得的波形,计算出半导体激光器实际的工作电流和脉冲宽度。分析电路中的电容、电感等等对电路的影响,并通过PCB版图的设计减小这些影响。 (4)分析温度对半导体激光器输出波长和输出功率的影响,设计出双向温度控制电路,实现对激光器工作温度的精确控制。 最终成功设计了满足要求的驱动电路,脉冲宽度最小可达10ns,电流可以达到40A,双向温度控制电路也实现对激光器工作温度的精确控制。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN248.4

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 李国军;敬守钊;黄自力;唐湘成;;无线激光通信光发射模块的研究[J];电子设计工程;2011年05期
2 周建;祝连庆;张荫民;;基于FPGA的脉冲光纤激光器功率控制系统设计[J];电子科技;2012年12期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 蔡奇正;脉冲半导体激光测距发射系统的研制[D];西安电子科技大学;2011年
2 王磊;基于温度、电流自动控制的半导体激光器稳频技术研究[D];长春理工大学;2011年
3 芦文;半导体激光器高速脉冲驱动电路的设计与实现[D];暨南大学;2010年
4 冀勇;车载无线光通信的信标光和信号光发射模块的研究[D];电子科技大学;2010年
5 张斌;基于灵巧弹药的目标探测与弹道修正技术研究[D];中北大学;2010年
6 孟庆博;固体激光电源预燃电路研究[D];长春理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓军,单江东,张娜,田小建;大功率半导体激光器驱动器的研究与设计[J];半导体光电;2003年05期
2 刘澄;半导体激光器稳功率脉冲电源设计[J];半导体光电;2004年03期
3 蒋和伦;一种大功率半导体激光器恒温控制系统的设计[J];半导体光电;2004年04期
4 孙洁;激光稳频技术概述[J];丹东纺专学报;2000年01期
5 金银花,许文海,杨明伟,唐文彦;改善半导体激光器驱动电源性能的研究[J];光电子技术;2005年01期
6 刘凤英,王艳辉,李桂琴;半导体激光器发展概论[J];物理与工程;2000年06期
7 李发泉,王玉平,程学武,龚顺生;稳频半导体激光器的温度控制技术[J];光学与光电技术;2005年03期
8 岱钦;宋文武;王希军;;高频半导体激光器的驱动设计及稳定性分析[J];光学精密工程;2006年05期
9 袁波江,薛大建,陆璇辉;低噪声半导体激光器驱动电源的研制[J];光学仪器;2005年05期
10 许文海,杨明伟,朱炜,顾慧萍;基于FPGA技术的半导体激光器驱动电源的研制[J];红外与激光工程;2005年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋开宏;激光检测传感器的设计与研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年02期
2 宋开宏,吴先良;杂质在线探测仪光路的优化设计与实现[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年06期
3 靳孝峰;梁超;;便携式半导体激光治疗仪的设计[J];安阳工学院学报;2008年04期
4 鲁乙喜,王健华,周丹;SLA端面增透膜设计的理论分析与计算[J];半导体光电;2000年02期
5 武占春,顾卫东,王晓燕,袁凤坡;1.064μm脉冲高功率量子阱激光器阵列[J];半导体光电;2002年02期
6 邹德恕,廉鹏,张丽,王东凤,杜金玉,刘莹,韩金茹,徐晨,高国,沈光地;980nm半导体激光器远场特性的优化[J];半导体光电;2002年04期
7 吴根柱,齐鸣,何友军,张永刚,李爱珍;半导体激光器腔面镀膜研究[J];半导体光电;2003年03期
8 周震,黄永清,任晓敏;晶片键合技术及其在垂直腔型器件研制中的应用[J];半导体光电;2003年04期
9 邓军,单江东,张娜,田小建;大功率半导体激光器驱动器的研究与设计[J];半导体光电;2003年05期
10 马海霞,楼祺洪,周军,董景星,魏运荣;用于泵浦固体激光器的激光二极管线阵的输出特性[J];半导体光电;2003年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 路国光;雷志峰;杨少华;黄云;;大功率半导体激光器老化筛选及寿命试验系统[A];中国电子学会可靠性分会第十四届学术年会论文选[C];2008年
2 张岩;王潇;;光纤激光毛化柔性机器人及控制系统[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
3 王彪;;基于ARM7技术的大功率半导体激光治疗仪[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
4 曹诚;费元春;;高速电路中关于信号完整性的几点分析[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
5 胡元峰;虞孝麒;;基于雪崩电路原理产生高压短脉冲的初步研究[A];第十三届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(上册)[C];2006年
6 柴金华;;《光电子学基础》课程“两结合”与“三要素”教学内容的研究与实践[A];2006-2010年教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导分委员会及协作委员会2010年全体会议论文集[C];2010年
7 钱凌轩;施鹏程;陈建国;冯振中;;激光二极管阵列高阶侧模的外腔锁定[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
8 单肖楠;路国光;何春凤;秦莉;晏长岭;王立军;;980nm垂直外腔面发射激光器理论分析[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
9 单江东;田小建;范文华;许健;;基于自动测试系统的LD驱动器输出电流稳定度的测量[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(上册)[C];2007年
10 肖辉东;邱宗明;郭彦珍;赵念念;;半导体激光器三坐标测量机非接触跟踪测头的实验研究[A];制造技术自动化学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李占国;2μm波段材料外延生长与激光器技术研究[D];长春理工大学;2010年
2 马建立;DPL的光束质量控制及稳定倍频技术研究[D];长春理工大学;2010年
3 侯立峰;高功率垂直腔面发射半导体激光器热理论与制备工艺研究[D];长春理工大学;2010年
4 周俐娜;高Q值微波光子学滤波器的理论和实验研究[D];华中科技大学;2010年
5 刘鹏;高效率泵浦耦合及光纤激光器关键技术研究[D];北京交通大学;2011年
6 付在明;高速脉冲波形合成关键技术研究[D];电子科技大学;2010年
7 孙鸣捷;微型投影显示系统中混合光源照明技术和激光散斑消除技术的研究[D];浙江大学;2010年
8 杨建强;四频差动激光陀螺相关技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
9 田芃;InAs/GaAs量子点生长及两段式半导体光放大器研制[D];华中科技大学;2011年
10 章启成;水下高速运动体运动特性分析与试验研究[D];南京理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈铮;基于激光扫描数据的交通信息采集平台设计与实现[D];山东科技大学;2010年
2 赵鹏;半导体激光器智能化电源设计[D];长春理工大学;2010年
3 张鑫;基于OTDM的10Gbps激光发射技术研究[D];长春理工大学;2010年
4 王博;辐射桥面发射激光器工艺与测试[D];长春理工大学;2010年
5 丛景彬;新型多脉冲YAG激光器在打孔上的实验与研究[D];长春理工大学;2010年
6 贺俊博;气体检测系统中稳定LD工作的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 崔意奇;UWB脉冲发生器设计[D];湘潭大学;2010年
8 杨鑫会;InGaAsP/InP多量子阱锁模激光器及其超短脉冲产生的研究[D];天津理工大学;2010年
9 王秋玉;基于ARM-Cortex单片机的光纤布拉格光栅位移传感器的设计[D];哈尔滨理工大学;2010年
10 王博钰;半导体激光器电源及相关控制技术的研究[D];长春工业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘顺发,陈洪斌,郑亚林;影响激光传输因素分析[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2002年02期
2 周伟;;迷你“长钉” 世界最小的“射后不管”导弹[J];兵器知识;2009年07期
3 王忠林;阎明媚;;半导体激光器恒流驱动电路的研制[J];滨州学院学报;2007年03期
4 梁一平,戴特力,熊玲玲;双曲线和椭圆焦点的光学意义[J];重庆师范大学学报(自然科学版);2004年03期
5 何华伟;罗亚梅;梁一平;;椭圆柱面-平面和平面-圆柱面组合透镜对准直光束的压缩性能分析[J];重庆师范大学学报(自然科学版);2008年02期
6 赵东升;顾正建;;组合透镜对半导体激光器光束整形分析及应用[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2009年04期
7 潘文;半导体激光器稳频技术研究[J];常州工业技术学院学报;1998年S1期
8 李志全;苏凤燕;康莉莉;;用乙炔吸收方法实现光纤光栅外腔式半导体激光器稳频的研究[J];燕山大学学报;2008年01期
9 徐劲祥,宋锦武,夏群力;弹道修正弹末段脉冲推力控制研究[J];弹道学报;2005年02期
10 刘奎学,尹裕,解澎;高精度电流、温度控制器在半导体激光器中的应用[J];电子工业专用设备;2002年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 曹立军;分布式光纤温度测量及数据处理技术研究[D];合肥工业大学;2006年
2 尚连聚;LD泵浦的声光调Q掺镱全光纤激光器[D];天津大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李来达;塞曼效应稳频微晶玻璃He-Ne激光器系统研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 张文启;MOPA结构声光调Q掺镱全光纤激光器研究[D];北京工业大学;2011年
3 徐红钦;压电驱动的自适应结构研究[D];南京航空航天大学;2003年
4 陶惠峰;超精密微位移系统研究[D];浙江大学;2003年
5 奕程涛;窄脉冲大电流激光激励器的研究[D];南京理工大学;2004年
6 黄松;拉曼分布式光纤温度传感器及其空间分辨率研究[D];电子科技大学;2004年
7 黄志奇;压电微位移驱动器的结构设计与仿真[D];电子科技大学;2004年
8 方曼;分布式拉曼光纤温度传感器系统及温度分辨率提高的研究[D];电子科技大学;2004年
9 李日忠;半主动激光制导武器仿真系统仿真导引头的研制[D];国防科学技术大学;2004年
10 江平新;大气激光通信发射系统的设计与实现[D];华中科技大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 尚剑宇;张晓明;黄建林;崔星;刘俊;;常规弹药转速测量时频分析方法研究[J];传感技术学报;2012年07期
2 杨虹;黄文奇;赵晖;尹耀;王振飞;;密立根油滴实验的无线激光通信传输演示[J];大学物理实验;2011年06期
3 吴志林;吴冒鹏;;四象限测控系统对微型灵巧弹药精度的影响[J];电子测量技术;2012年09期
4 辛德胜;张剑家;程勇杰;;大功率窄脉冲半导体激光光源等效电路参数研究[J];兵工学报;2012年12期
5 谢军华;刘伟平;黄红斌;陈舜儿;;窄脉冲大电流半导体激光器驱动电路设计与仿真[J];激光杂志;2012年02期
6 吴文华;谢军华;;应用于MOPA的可编程半导体脉冲种子源激光器的设计与实现[J];科学技术与工程;2012年32期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 陈威良;半导体激光器纳秒脉冲驱动电路的设计与实现[D];暨南大学;2011年
2 崔忠艺;应用于MOPA的半导体脉冲种子源驱动电路的设计与实现[D];暨南大学;2011年
3 沈晓晨;自适应弹药压电陶瓷驱动器技术研究[D];中北大学;2011年
4 杨晓明;制导炮弹末段修正系统设计与研究[D];中北大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高鼎三;石家纬;;半导体超晶格的光电性质[J];半导体光电;1980年04期
2 邓军,单江东,张娜,田小建;大功率半导体激光器驱动器的研究与设计[J];半导体光电;2003年05期
3 刘澄;半导体激光器稳功率脉冲电源设计[J];半导体光电;2004年03期
4 孙伟,衣茂斌,王艳辉,刘宗顺;增益开关半导体激光器产生高重复率的ps光脉冲[J];半导体学报;1991年09期
5 张佰君,孙伟,衣茂斌,申智渊,李德辉,苗忠礼,高鼎三;1.3μm InGaAsP/InP大功率短脉冲SPB-BC激光器[J];半导体学报;1998年07期
6 梁春广,张冀;GaN——第三代半导体的曙光[J];半导体学报;1999年02期
7 赵严,高春清,王青,杨苏辉,曹一磊,李家泽,魏光辉,洪冬梅;激光二极管泵浦1319nm单频可调谐激光器技术研究[J];北京理工大学学报;2003年04期
8 史全林,辛德胜,张剑家,李军;连续半导体激光器驱动电源[J];长春光学精密机械学院学报;2001年01期
9 姚爱琴,马忠亮,孙运强;热敏电阻测量法的比较研究[J];测试技术学报;2002年01期
10 刘奎学,尹裕,解澎;高精度电流、温度控制器在半导体激光器中的应用[J];电子工业专用设备;2002年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨松;532nm Nd:YVO_4/KTP激光器碘饱和吸收稳频电路的研究[D];北京工业大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王冬;吕勇;;调制型半导体激光器恒流驱动电路设计[J];现代电子技术;2010年07期
2 孙德刚;唐海峰;;脉冲式激光引信用连续可调LD驱动电路的研究[J];激光技术;2007年02期
3 何成林;;半导体激光器驱动电路设计[J];科学技术与工程;2009年21期
4 林晓翰,苏国彬,刘建胜,李铮;半导体激光器的大电流窄脉冲驱动电路的研究[J];压电与声光;2000年06期
5 闫战强;梁勇;;一种小功率高稳定半导体激光器可调驱动电源[J];激光与红外;2007年11期
6 闫战强;毛海涛;张锦龙;;医用小功率半导体激光器可调驱动电源的设计[J];商丘师范学院学报;2006年05期
7 王忠林;阎明媚;;半导体激光器恒流驱动电路的研制[J];滨州学院学报;2007年03期
8 张湘斌;于巍巍;;基于UCC27322的中功率半导体激光器驱动电路设计[J];制导与引信;2010年02期
9 马良柱;宋志强;刘统玉;王昌;陈汝波;;大功率半导体激光器驱动电路[J];信息与电子工程;2010年04期
10 赖艺平;蔡涛;彭志红;陈文颉;;基于雪崩晶体管的多电流1550nm激光驱动电路[J];红外与激光工程;2007年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赖艺平;蔡涛;彭志红;陈文颉;;基于雪崩晶体管的多电流1550nm激光驱动电路[A];2007年先进激光技术发展与应用研讨会论文集[C];2007年
2 张天才;侯占佳;王军民;谢常德;彭墀;;弱反馈下半导体激光器中的光子数压缩[A];第七届全国量子光学学术报告会论文摘要集[C];1996年
3 高业胜;郑光金;赵耀;;乙炔气体吸收半导体激光稳频技术研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 李润兵;王平;王谨;詹明生;;用P-D-H方法对半导体激光器的稳频[A];湖北省物理学会、武汉物理学会2004’学术年会论文集[C];2004年
5 陈云良;王海龙;;半导体激光器的广泛应用[A];上海市激光学会2005年学术年会论文集[C];2005年
6 陈徐宗;张剑;袁杰;陈超;王义遒;;630nm-640nm波段半导体激光频率标准的研究进展[A];第十届全国量子光学学术报告会论文论文集[C];2002年
7 张延超;孙兰君;付石友;刘立宝;田兆硕;;高重频可调小型高功率半导体激光电源研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
8 潘振华;王兴;赵宇;高慧;李迎新;;多功能家用半导体激光治疗仪的研制[A];天津市生物医学工程学会2008年年会暨首届生物医学工程与临床论坛论文集[C];2008年
9 张玉驰;王晓勇;李刚;王军民;张天才;;自由运转半导体激光器边模间的强度起伏关联[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
10 邓军;田小建;高博;;半导体激光器驱动器设计和驱动模式研究[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 国家电光源质量监督检验中心(上海) 国家灯具质量监督检 验中心教授级高工 俞安琪;从产品特点出发研究应用[N];消费日报;2008年
2 广东 郑兵;步步高T800点读机典型故障分析与检修[N];电子报;2010年
3 四川 兰虎;LED闪光灯驱动电路[N];电子报;2008年
4 ;电磁灶散热风扇驱动电路与检修[N];电子报;2005年
5 青化 摘译;激光二极管的APC驱动电路设计[N];电子报;2010年
6 甘肃 贺登天 甘重斗;明基FP737液晶显示器背光灯驱动电路原理与维修(下)[N];电子报;2009年
7 成都 胥绍禹;CMOS彩色图像传感器原理及驱动电路(一)[N];电子报;2006年
8 广东 唐清林;LED交通信号灯驱动电路设计及分析[N];电子报;2003年
9 凌辉;根据应用选择技术方案[N];中国电子报;2008年
10 西安 瞿贵荣;东芝2999彩电总线驱动电路原理分析[N];电子报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田苗苗;电泵浦有机半导体激光器及其特性研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
2 李再金;半导体激光器腔面光学膜关键技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
3 马巧梅;基于半导体激光能量源的直接成型关键技术研究[D];中北大学;2010年
4 洪治;改善高功率半导体激光器相干特性的研究[D];浙江大学;2001年
5 石英学;噪声用于半导体大功率激光器及双极晶体管可靠性研究[D];吉林大学;2006年
6 耿涛;基于光学腔量子电动力学的原子操控[D];山西大学;2006年
7 徐强;半导体激光器光束传输特性研究[D];西安电子科技大学;2007年
8 于海鹰;半导体激光器与光纤高效耦合特性的研究[D];北京工业大学;2006年
9 黄学人;高稳铷原子频标的参数优化及激光抽运铷原子频标研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2001年
10 张燕君;光电集成加速度地震检波器的理论与实验研究[D];天津大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 巫中伟;窄脉冲半导体激光器驱动设计及频率控制技术[D];南京理工大学;2007年
2 陈兆麟;脉冲式半导体激光器驱动器的研究与设计[D];东北师范大学;2009年
3 汪晓洁;半导体激光助视光源的激励源研究[D];长春理工大学;2009年
4 奕程涛;窄脉冲大电流激光激励器的研究[D];南京理工大学;2004年
5 陈景光;空间激光发射系统监测与自动控制技术的研究[D];长春理工大学;2010年
6 李博;大功率半导体激光器高效温控系统[D];长春理工大学;2009年
7 刘颖;2.5GHz激光器驱动技术的研究[D];长春理工大学;2010年
8 张书云;能够检测LD工作寿命的驱动电源的研制[D];河南大学;2008年
9 汪雨凌;25A恒流源系统实验研究与设计[D];吉林大学;2006年
10 夏涛;快速LD综合参数测试系统[D];吉林大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026